Wärmepumpen sind ein immer beliebter werdendes Heizsystem, insbesondere in Neubauten. Luft, Wasser und Erdwärme nutzen die verschiedenen Arten von Wärmepumpen als umweltfreundliche Wärmequellen. In diesem Beitrag erfahrt ihr alles über die unterschiedlichen Arten von Wärmepumpen, die Vorteile und die Fördermöglichkeiten beim Neubau.
„Wärmepumpen“ – klingt nach einem Bauteil der Heizung. In Wirklichkeit ist die Wärmepumpe jedoch eine unabhängige Heizung. Im Prinzip handelt es sich dabei um einen „invertierten Kühlschrank“, der der Umgebung Wärme entzieht und an den Heizkörper im Gebäude abgibt. Diese Heizung wird mit Strom betrieben, aber die gewonnene Endwärme verbraucht nur etwa 25 Prozent der elektrischen Energie.
Diese Vorteile bieten Wärmepumpen
Der Strom in einer Wärmepumpe wird nicht wie eine Elektroheizung zur Wärmeerzeugung verwendet, sondern um der Umgebung Wärme zu entziehen. Die Wärmepumpe nutzt die Umgebungswärme als Wärmequelle und ist sehr effizient. Wenn sich Bauherren für die Vorteile von Wärmepumpen interessieren, sollten sie sich zunächst mit den Prinzipien von Wärmepumpen vertraut machen.
Die Wärmepumpe funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank, das Funktionsprinzip ist jedoch umgekehrt. Sie entziehen der Umgebung Wärme und geben sie an den Heizkörper des Gebäudes ab. Der Antrieb benötigt wenig Strom. Die Vorteile von Wärmepumpen werden besonders von Eigenheimbesitzern geschätzt, die Wert auf sauberes und umweltschonendes Heizen legen. Weitere Vorzüge sind:
- umweltfreundlich und unerschöpflich
- für nahezu alle Gebäudetypen geeignet
- jährliche Betriebskosten sind äußerst gering
- besonders günstige Stromrechnung
- praktisch wartungsfrei
- sehr hohe Betriebssicherheit
- Kohlendioxidausstoß ist geringer als bei Erdgas- und Ölheizungen
- nicht nur zum Heizen, sondern auch zum Kühlen anwendbar
Die grundlegenden Vorteile von Wärmepumpen hängen mit ihrer Lebensdauer und ihren Kosten zusammen: Die Ausgaben amortisieren sich schnell. Durch verschiedene Maßnahmen kann die Effizienz weiter verbessert werden. Zudem kann der Umfang der möglichen Funktionen erweitert werden. So könnt ihr beispielsweise Wärmepumpen mit Photovoltaikanlagen und der Fußbodenheizung kombinieren, um Heizkosten zu senken. Im Sommer könnt ihr die eigenen vier Wände mithilfe einer Wärmepumpe kühlen.
Arten von Wärmepumpen
Grundwasser, Umgebungsluft und Erdwärme sind die Wärmequellen, aus denen die verschiedenen Arten von Wärmepumpen im ersten Wärmetauscher Energie gewinnen. Zur Beheizung von Haushalten können verschiedene Arten von Wärmepumpen eingesetzt werden. Neben den vier Standard-Wärmepumpen werden sie auch nach der Funktionsweise der Wärmepumpe unterschieden.
Obwohl die meisten Standardmodelle elektrische Wärmepumpen verwenden, die das Kühlmittel mechanisch verdichten, gibt es auch Gas- und Adsorptionswärmepumpen. Mit Gas befeuerte Wärmepumpen ersetzen lediglich den Antrieb der Kompressionspumpe durch Gas statt Strom, während Adsorptionswärmepumpen Wärmeenergie statt mechanischer Energie nutzen.
Luft-Wasser-Wärmepumpen – Wärme aus der Umgebungsluft
Mit Luft-Wasser-Wärmepumpen wird der Umgebungsluft Energie entzogen und an das Heizsystem abgegeben. Daher sind diese Systeme besonders schnell, mit geringen Anschaffungskosten und ohne umständliche bauliche Maßnahmen oder Genehmigungsverfahren einsetzbar. Sie sind jedoch nicht so effizient wie Erdwärmepumpen oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen und hängen stark von der Außentemperatur ab.
Die Aussage, dass Luft für Wasserwärmepumpen zu laut ist, gilt für die aktuelle Wärmepumpengeneration nicht mehr. Diese Geräusche sind selten lauter als eine leise Gesprächslautstärke, egal ob sie innerhalb oder außerhalb des Gebäudes eingestellt sind.
Die Energiequelle der Luft-Wasser-Wärmepumpe ist Außenluft, was sie anfällig für saisonale Schwankungen macht. Die Außentemperatur ist bei größtem Heizbedarf meist am niedrigsten. Modernste Technik soll diese Schwankungen bei Luft-Wärme-Pumpen auffangen können.
Im Vergleich zu Boden oder Grundwasser kann Luft leicht angesaugt und ausgeblasen werden. Dass Luft-Wasser-Wärmepumpen so einfach und relativ günstig sind, macht sie beliebt. Sie gelten als weniger effizient als andere Arten von Wärmepumpen. Ihr Vorteil liegt darin, dass sie Umweltenergie gut in nutzbare Wärme umwandeln.
Vorteil: Als Standardlösung überall einsetzbar bei geringen Heizkosten.
Nachteil: Geringerer Wirkungsgrad als Alternativen.
Sole-Wasser-Wärmepumpen – Wärme aus dem Erdreich
Bei Sole-Wasser-Wärmepumpen wird dem Erdreich Energie entzogen, weshalb sie auch als Erdwärmepumpen bezeichnet werden. Diese Systeme werden nach ihren Funktionsweisen in zwei verschiedene Arten unterschieden.
Einerseits kommen Erdwärmesonden zum Einsatz, die sich viele Meter unter der Erdoberfläche befinden. Auf diese Weise kann dem Boden bei hohen Temperaturen viel Energie entzogen werden. Der Vorteil ist, dass diese Art von Struktur hocheffizient ist. Allerdings haben Erdwärmepumpen auch Nachteile wegen des hohen Bohraufwandes der Sonden und der Genehmigungspflicht.
Andererseits können auch Flächenkollektoren eingesetzt werden, die unterhalb der Frostgrenze am Boden verlaufen und nur etwa einen Meter tief sind. Dafür muss jedoch eine ausreichend große Gebäudefläche vorhanden sein, um den erforderlichen Energiebedarf zu decken. Da Bauland teuer ist, muss je nach Situation entschieden werden, welche Wärmepumpe günstiger ausfällt. In jedem Fall ist es eine effiziente Wärmepumpe.
Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen Erdwärme und erfordern mehr Installationsaufwand. Abhängig vom Standort brauchen diese Wärmepumpen einen Erdkollektor. Dieser muss mit einer Tiefe mindestens unterhalb der Frostgrenze und einer Bohrung bis zu 100 Meter Tiefe liegen. Die Temperatur steigt mit zunehmender Tiefe. Durch die Rohre des Kollektors fließt eine Art Frostschutzmittel. Von dort aus wird dann Wärme auf das Kältemittel übertragen.
Vorteil: Hohe Effizienz und niedrige Heizkosten.
Nachteil: Sondenbohrungen sind genehmigungspflichtig und teuer.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen – Wärme dank Wasser
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpen liefern Energie aus dem unterirdischen Speicher für das Heizsystem des Gebäudes. Grundwasser ist als Wärmequelle besonders geeignet, da seine Temperatur das ganze Jahr über nahezu konstant ist. Der daraus resultierende Wirkungsgrad macht Wasser-Wasser-Wärmepumpen zu einer Hocheffizienz-Wärmepumpe. Alternativ kann auch eine sogenannte Eisheizung verwendet werden. Neue und weiterentwickelte Konzepte ermöglichen die energetische Nutzung von Abwassersystemen. Dies ist jedoch mit höheren technischen Anforderungen verbunden.
Grundwasser hat die besten Eigenschaften als Wärmequelle: Seine Temperatur bleibt das ganze Jahr über stabil und liegt auf einem hohen Niveau zwischen acht und 12 Grad Celsius. Die Erschließung dieses Potenzials hat jedoch seinen Preis. Es müssen zwei Brunnen unter der Erde gebohrt werden: ein sogenannter Saugbrunnen, durch den das Wasser nach oben gelangt, und ein Entwässerungsbrunnen zurück. Außerdem erlauben nicht alle Regionen das Bohren dieser Tiefe.
Vorteil: Hohe Effizienz und extrem niedrige Heizkosten.
Nachteil: Das Bohren erfordert eine Genehmigung und ist teuer.
Warmwasser-Wärmepumpen – Wärme dank Haushaltswasser
Warmwasser-Wärmepumpen nutzen die Abwärme des Verbrennungsheizgeräts als Wärmequelle zur Warmwasserbereitung. Damit unterstützt es die Effizienz von Gas- oder Ölheizungen und verbessert deren Ökobilanz. Warmwasser-Wärmepumpen können das Haus jedoch nicht autark beheizen.
Vorteil: Warmwasser-Wärmepumpen sind günstig und effizient.
Nachteil: Muss in Kombination mit anderen Heizungen verwendet werden.
Luft-Luft-Wärmepumpen – mit Abwärme heizen
Luft-Luft-Wärmepumpen kommen in Verbindung mit einer Lüftungsanlage zum Einsatz. Sie gewinnt Wärmeenergie aus der Abluft, um die frische Zuluft zu erwärmen. Diese Form der Wärmepumpe wird auch „belüftete Wärmepumpe“ genannt und wird hauptsächlich in Passivhäusern eingesetzt, da sie nur eine geringe Energiemenge übertragen kann.
Luft-Luft-Wärmepumpen unterscheiden sich deutlich von allen anderen Arten von Wärmepumpen. Sie dienen nur als Hauptwärmeerzeuger für Gebäude mit sehr geringem Wärmebedarf und Lüftungsanlagen. Die Systeme saugen in der Regel keine Außenluft ein, sondern nutzen die Abgase der Lüftungsanlage als Wärmequelle.
Vorteil: Günstig.
Nachteil: Lüftung ist erforderlich, eigentlich nur in Passivhäusern sinnvoll.
Verschiedene Arten von Wärmepumpen können nach vielen anderen Standards definiert werden. Nicht alle sind elektrische Kompressionswärmepumpen, der Markt bietet auch gasbetriebene Varianten an.
Wie steht es um die Förderung von Wärmepumpen beim Neubau?
Mit der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) werden ab 2021 die bisher von KfW und BAFA für Gebäudeenergieeffizienz bereitgestellten Mittel neu geordnet. Im Januar 2021 sind Richtlinien zur Förderung von Einzelmaßnahmen, die auch den Austausch von Heizungsanlagen beinhalten, in Kraft getreten. Zum 1. Juli wurde der zweite Teil des BEG umgesetzt, um die Nutzung neuer Wohn- und Nichtwohngebäude als energiesparendes Wohngebäude und die umfassende Sanierung auf energiesparende Wohnstandards zu fördern.
Der Antrag auf Einzelmaßnahmen wird vom BAFA bearbeitet, der Antrag auf Effizienzwohnungen ist bei der KfW zu stellen. Ab 2023 soll diese neu geordnet werden. Dann sollen alle Fördermöglichkeiten über das BAFA und alle Kreditoptionen über die KfW laufen.
Die wichtigsten Informationen zum Einsatz von Wärmepumpen in Neubauten: Seit Anfang 2021 gibt es keine direkte Förderung für den Einbau von Wärmepumpen in Neubauten. Bei der Nutzung erneuerbarer Energien ist der Fördersatz für den Bau energieeffizienter Häuser jedoch deutlich höher. Die Höhe der Förderung richtet sich nach der erreichten Energieeffizienz der Neubau- oder Sanierungsimmobilie und ob sie dem sogenannten EE- oder NH-Niveau entspricht.
Ist dabei jede Wärmepumpe der BAFA-Systemliste förderfähig? Steht die Jahresleistungszahl der Wärmepumpe im Zusammenhang mit der Förderung? Förderfähig sind die in der BAFA-Anlagenliste aufgeführten Wärmepumpen. Es kommt auf die Technik und das jeweilige Bauvorhaben an. Der Fördergeber unterstützt die Installation, wenn bestimmte Punkte wie die Verbindung aus Heizung und Warmwasser erfüllt sind. Der Jahresarbeitssatz bestimmt auch Art und Höhe der Mittel.
Bauherren können auf folgende Mittel zurückgreifen:
- Luft-Luft-Wärmepumpen: mindestens 1.300 Euro (40 Euro pro Kilowatt Heizleistung)
- Sole-Wärmepumpen: mindestens 4.500 Euro (100 Euro pro Kilowatt Heizleistung)
- Wasser-Wasser-Wärmepumpen: mindestens 4.000 Euro (100 Euro pro Kilowatt Heizleistung)
Wärmepumpen-Förderzuschüsse und -Darlehen im Jahr 2021
Für den Einbau von Wärmepumpen erhalten Bauherren im Rahmen der 2021 neu eingeführten Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) Fördermittel des BAFA oder der KfW, da sie erneuerbare Energie als Wärmequelle nutzt, also sehr effizient und umweltschonend sind. Daher können Bauherren je nach Wärmepumpentyp durchschnittlich 5.000 bis 10.000 Euro an Wärmepumpenförderung erhalten.
Wichtig ist jedoch, dass das Gebäude gut gedämmt ist und die Wärmepumpe den Kapitalbedarf erfüllt. Um eine Förderung für die Wärmepumpe zu erhalten, muss der Förderantrag immer vor Baubeginn gestellt werden. Eine nachträgliche Bewerbung ist nicht möglich. Bei verspäteter Antragstellung erlischt der Anspruch auf Förderung unwiderruflich.
Mit der Einführung der Bundesförderung für Hocheffiziente Gebäude (BEG) zum 1. Januar 2021 hat sich die Förderung für das Heizen auf Basis erneuerbarer Energien erneut geändert. Es ist stufenweise wirksam. Der Zuschuss zur Sanierung von Bestandsgebäuden als eigenständige Maßnahme (BEG EM) ist zum 1. Januar 2021 in Kraft getreten und wurde vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) bewilligt.
Ab dem 1. Juli 2021 steht nun die BEG EM-Kreditförderung zur Verfügung – ebenso wie die BEG WG für Wohngebäude auf Basis des Effizienzhaus-Standards. Die alte Förderregelung der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) ist nicht mehr anwendbar.
Als direkte Förderung der Wärmepumpe vergibt das BAFA im Rahmen der Einführung von BEG EM einen Zuschuss von mindestens 35 Prozent der förderfähigen Kosten und bis zu 60.000 Euro als Förderung. Bauen Bauherren eine Wärmepumpe als Ersatz für eine alte Ölheizung ein, erhalten sie 45 Prozent der qualifizierten Kosten.
Ist die Installation einer Wärmepumpe Teil eines individuellen Sanierungsfahrplans (iSFP), können Bauherren mit dem iSFP-Bonus einen zusätzlichen Zuschuss von fünf Prozent beantragen. Insgesamt können sie damit einen Zuschuss von bis zu 50 Prozent der förderfähigen Ausgaben von 60.000 Euro erhalten. Dies entspricht also insgesamt bis zu 30.000 Euro.
Die KfW fördert ebenfalls Wärmepumpen. Sollten Bauherren nicht über die notwendigen Mittel für die Anschaffung einer Wärmepumpe verfügen, können sie bei der BEG EM einen KfW-Kredit von bis zu 60.000 Euro inklusive einer Tilgungszulage von bis zu 50 Prozent der Darlehenssumme (also bis zu 30.000 Euro) als Alternative zur BAFA-Förderung erhalten. Andernfalls wird die KfW-Bank Wärmepumpen in komplett sanierten oder neu gebauten Gebäuden nur anteilig nach dem energieeffizienten Hausstandard (BEG WG) fördern.
Bei der Sanierung energieeffizienter Häuser kann im Rahmen des KfW-Programms ein Zuschuss von bis zu 150.000 Euro, also maximal 50 Prozent der förderfähigen Kosten von 75.000 Euro, beantragt werden. Mit einem Kredit über das KfW-Programm erhalten Bauherren bis zu 150.000 Euro inklusive einem Tilgungszuschuss von bis zu 75.000 Euro.
Über das KfW-Programm können Bauherren außerdem ein Darlehen von bis zu 150.000 Euro sowie einen Tilgungszuschuss von bis zu 37.500 Euro für den Neubau erhalten. Die Höhe der Zuschüsse richtet sich nach dem erreichten energetischen Wohnstandard. Die gewünschte Wärmepumpe muss dabei bestimmte Fördervoraussetzungen erfüllen. Beispielsweise ist der hydraulische Abgleich obligatorisch.
Für wen eignen sich Wärmepumpen?
Wärmepumpen sind ideal für gut gedämmte Gebäude. Daher eignen sie sich sehr gut als Heizsystem für Neubauten. Aber auch energetisch sanierte Altbauten können durch Sole-Wärmepumpen noch die ideale Leistungszahl erreichen. Diese Art der Beheizung ist besonders für Besitzer von Passiv- oder Niedrigenergiehäusern attraktiv.
In Kombination mit einer Photovoltaikanlage kann eine sehr klimafreundliche Heizvariante geschaffen werden. In diesem Fall wird der größte Teil des von der Wärmepumpe benötigten Stroms selbst erzeugt. Jetzt entfallen zusätzliche Kosten und Abhängigkeiten – das Einspeisen von überschüssigem Strom ins regionale Netz bringt eine kleine Einnahmequelle.
Für den Bau von Wärmepumpen sind bestimmte Genehmigungen wie Abbaurechte (Sole-Wärmepumpe mit Erdwärmesonde) und die Bestätigung der Einhaltung der Richtlinien des Wasserhaushaltsgesetzes (alle) erforderlich. Daher sollten Bauherren folgende Kriterien vorab prüfen:
- Bodenbeschaffenheit
- Grundwasserstand
- Grundstücksgröße
- Richtlinien der Länder
Bauliche Voraussetzungen für die Wärmepumpe
Obwohl Luftwärmepumpen in Neu- und Bestandsgebäuden eingesetzt werden können und relativ wenig Platz benötigen, erfordert der Betrieb von Erdwärme- und Wasserwärmepumpen bestimmte Voraussetzungen. Um eine Erdwärmepumpe zum Heizen zu nutzen, benötigen Bauherren ein Grundstück, das groß genug ist, um einen Kollektor unterirdisch zu installieren. Erfahrungsgemäß verdoppelt sich pro 100 Quadratmeter zu beheizender Fläche der Flächenbedarf für den Kollektor.
Wenn ihr eine Sonde verwendet, die tief unter die Erde geht, benötigt ihr weniger Platz, aber dennoch ein entsprechendes Grundstück. Auch die Höhe des Grundwasserspiegels und die Felsformationen des Grundstücks haben Einfluss. Daher wird die Erdwärmepumpenheizung hauptsächlich für Eigenheimbesitzer bereitgestellt und eignet sich sehr gut für den Einbau in Neubauten.
Dies gilt grundsätzlich auch für Wärmepumpenheizungen, die mit Wasser arbeiten. Ihr Betrieb erfordert einen Brunnen. Wenn auf dem Grundstück kein Brunnen vorhanden ist, muss er aufwendig gebaut werden. Hier ist auch eigenes Land notwendig. Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen ist die Situation anders. Sie nehmen weniger Platz ein und erfordern keine baulichen Veränderungen am Haus. Sie können beispielsweise auch in Mehrfamilienhäusern und Altbauten eingesetzt werden, die Bauherren mit Wärmepumpen renovieren möchten.
Wenige Menschen investieren nur aus gutem Willen in erneuerbare Energien. Die größte Motivation für Investitionen ist die Aussicht auf wirtschaftliche Amortisation und finanzielle Rendite. Daher ist zu beachten, dass die Anschaffungskosten von Wärmepumpen zwar höher sind als die von herkömmlichen Heizungssystemen, sich diese Geräte jedoch aufgrund geringerer Betriebskosten in wenigen Jahren amortisieren.
Bis 2007 waren Stromversorger verpflichtet, für Wärmepumpen günstigere Strompreise bereitzustellen. Inzwischen ist die Verordnung ausgelaufen und im schlimmsten Fall zahlen Wärmepumpenbetreiber genauso viel für Strom wie alle anderen. Obwohl die Verpflichtung entfällt, gibt es dennoch Anbieter, die für Wärmepumpenbetreiber günstigere Tarife anbieten. Damit wird der Ausbau der erneuerbaren thermischen Energie gefördert und gleichzeitig der eigene Marktanteil erhöht. Am Ende profitierten alle Parteien von günstigen Strompreisen für Wärmepumpen.
Im Neubau habt ihr alle Möglichkeiten: Wenn ihr ein Eigenheim plant, stehen euch alle Möglichkeiten offen. Wird der Einsatz von Wärmepumpen frühzeitig in das Gesamtkonzept eingebunden, können beste Rahmenbedingungen geschaffen werden, wie hohe Dämmstandards für geringen Wärmebedarf und eine große Heizfläche, um bei niedrigen Vorlauftemperaturen zu arbeiten. Die Gartenplanung erfordert eine Außenaufstellung von Sondenlöchern, Flächenkollektoren oder Wärmepumpen. In einem solchen Umfeld seid ihr flexibel und könnt euch leichter von fossilen Wärmeerzeugern verabschieden.
Fazit zu den verschiedenen Arten von Wärmepumpen
Die Vorteile von Wärmepumpen überwiegen: Wirtschaftlichkeit, niedrige Betriebskosten und geringe Kohlendioxidemissionen spiegeln die Vorzüge von Wärmepumpen wider. Im Vergleich zu herkömmlichen Öl- und Erdgasheizungen schneiden Wärmepumpen besser ab.
Unabhängig vom Gebäude ist in einem stimmigen Gesamtkonzept jeder Wärmepumpentyp eine besonders fortschrittliche Heizoption. Bei Neubauten ist der Einsatz erneuerbarer Energien sogar Pflicht, Wärmepumpen können in fast allen Fällen installiert werden.
Unser Tipp: Prüft die unterschiedlichen Möglichkeiten und nutzt die persönliche Beratung eines Energieberaters oder eures Hausbauunternehmens, damit ihr wisst, welche Art für euch am besten geeignet ist.
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